CS206540B1

CS206540B1 - High-temperature laboratory oven with secondary heating system

Info

Publication number: CS206540B1
Application number: CS17680A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Havlica; Milan Longauer
Original assignee: Jaromir Havlica; Milan Longauer
Priority date: 1980-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1981-06-30

Description

(54) Vysokoteplotná laboratórna pec so sekundárným ohrievaním .(54) High temperature laboratory furnace with secondary heating.

Vynález sa týká vysokoteplotnej laboratornej pece so sekundárným ohrievaním určénej pre kontinuálně ohrievanie róznych vypalovacích prostředí.The invention relates to a high temperature laboratory furnace with secondary heating intended for the continuous heating of different firing media.

Doteraz používané vysokoteplotně laboratorně pece majú vinutie alebo priamo vyhrievacie elementy vyhotovené z drahých materiálov. Nedostatok týchto materiálov, ako aj,ich vysoká cena a obraedzený teplotný interval si vynútil používat aj iné, lacnejšie materiály, napr. grafit, wolfram, molybden apod., ktoré majú sice vyššiu teplotu použitelnosti, nemožno ich však použit na ohrievanie vypalovacieho prostredia s vyšším obaahom kyslíka, resp. redukčnou atmosférou vodíka, kysličníka uholnatého apod. V praxi třeba často skúmat vzorky aj v prostrediach s vyšším obsabom kyslíka. V takýchto prípadoch sa do peci vkladajú ochranné rurky, príp. keramické kyvety, ktoré oddeíujú pracovně prostredie od ochrannej atmosféry. Konstrukčně jednoduchšía je pec, v ktorej sa ako vyhrievaČ používá keramický vodič, stabilizovaný kysličník zirkoničitý, resp. thóričitý, ktoré nad teplotu 1 000 °C sú vodivé. Pri týchto samostat ne zapojených keramických vyhrievacích elementoch možno len obtiažne dosiahnút vyžadované začiatočnú teplotu. Spravidla sa zabezpečuje pomocou pohyblivého štartovacieho zariadenia s odporovým vinutím. Obtiažne možno dodržat aj ohrievacie podmienky pri znížení teploty tak, aby pri vstupe sekundárného zdroja - štartovacieho vyhrievacieho elementu, nepopraskala vyhrie vacia keramika, ktorá je velmi citlivá na náhle změny teploty.The high-temperature laboratory furnaces used hitherto have windings or heating elements made of expensive materials. The lack of these materials, as well as their high cost and limited temperature range, have forced other, cheaper materials, e.g. graphite, tungsten, molybdenum and the like, which have a higher shelf life, but cannot be used to heat a firing medium with a higher oxygen content, respectively. reducing atmosphere of hydrogen, carbon monoxide, etc. In practice, it is often necessary to examine samples even in environments with higher oxygen content. In such cases, protective tubes or pipes are inserted into the furnace. ceramic cells that separate the working environment from the protective atmosphere. A furnace in which a ceramic conductor, stabilized zirconium oxide, resp. which are conductive above 1000 ° C. With these separately connected ceramic heating elements, it is difficult to achieve the desired starting temperature. It is usually provided by means of a movable starting device with a resistance winding. It is also difficult to maintain the heating conditions when the temperature is lowered so that the heating ceramic, which is very sensitive to sudden changes in temperature, does not crack when entering the secondary source - the starting heating element.

Uvedené nedostatky odstraňuje vysokoteplotná laboratórna pec so sekundárným ohrievaním podlá vynálezu, kterého podstata spočívá v tom, že využívá teplotně závislosti 2meny vodivostí primárného vyhrievacieho «elementu, vyhotoveného z vodive.j keramiky, na ktorý je pomocou kontaktov napojený sekundárný vyhrievací element, čím sa kontinuálně zvyšuje, resp. znižuje teplota primárného vyhrievacieho elementu v celom rozsahu pracovných teplot.The above-mentioned drawbacks are overcome by the high-temperature secondary-heating laboratory furnace according to the invention, which uses the temperature dependence of the conductivity of the primary heating element made of conductive ceramic to which the secondary heating element is connected via contacts. , respectively. reduces the temperature of the primary heating element over the entire operating temperature range.

Vynález vysokoteplotnej laboratornej pece umožňuje ohrievaníe v oxidačnom aj inertnom prostředí tak pri teplotách vyšších ako 1 800 °C, ale aj nižších, pričom horná hranica teplót je limitovaná maximálnou teplotou použitej keramiky s elektronovou vodivosťou. Ako vyhrievacie elementy sa používajú poměrně nenáročné a íahko dostupné vodivé keramické materiály, pričom sekundárný zdroj tepla je tieŽ umiestnený priamo v peci.The invention of the high temperature laboratory furnace enables heating in both oxidizing and inert environments both at temperatures higher than 1800 ° C and lower, the upper temperature limit being limited by the maximum temperature of the electronically conductive ceramic used. Relative and readily available conductive ceramic materials are used as heating elements, and the secondary heat source is also located directly in the furnace.

Schéma vysokoteplotnej laboratornej pece so sekundárným ohrievaním je znázorněná na přípoje nom obrázku.The schematic of the high temperature laboratory furnace with secondary heating is shown in the connection diagram.

Primárný vyhrievací element 2» vyhotovený z vodívej keramiky je pomocou kontaktov _2 a 2 paralelné spojený so sekundárným vyhrievacím elementom Tento sekundárný zdroj musí byt umiestnený v súlade s rozdielnými teplotnými gradientami v peci pri róznych pracovných teplotách. Pri zvýšení teploty, resp. před začatím ohrievania primárného vyhrievacieho elementu je teplotně maximum na sekundárnora vyhrievacom elemente.The primary heating element 2, made of conductive ceramic, is connected in parallel to the secondary heating element by means of contacts 2 and 2. This secondary source must be located in accordance with different temperature gradients in the furnace at different operating temperatures. When the temperature increases, respectively. before heating of the primary heating element is started, the temperature is maximum per secondary of the heating element.

Po překročení východiskovéj teploty sa teplotně maximum přesuňte na primárný vyhrievací element, pričom teplota sekundárného ohríevacieho elementu nesmie překročit maxiraálnu teplotnú hranicu použitého materiálu. Plást 5. pece je dvojitý a umožňuje chladenie vodou, príp. iným vhodným médiom. Na začiatku ohrievania sa zvyšuje teplota prechodom prudu cez kovové vinutíe sekundárného ohríevacieho elementu h_. V dósledku toho sa na jednej straně zvyšuje odpor sekundárného vyhrievacieho elementu a na druhej straně pri překročení východiskovej teploty - cca 1 000 °C sa začne prejavovat elektronová vodivost keramiky primárného vyhrievacíeho elementu 2* Pri zvýšení teploty sa vodivosti vyhrievacích eleraentov 2 ^a A vyrovnajú, přitom sa zníží vodivost sekundárného vyhrievacieho elementu 4_ natolko, že přestane ohrievat a ohrievací priestor ó. pece ohrieva len primárný ohrievací element 2·Once the starting temperature has been exceeded, move the temperature maximum to the primary heating element, while the temperature of the secondary heating element must not exceed the maximum temperature limit of the material used. The casing of the 5th furnace is double and allows cooling by water, resp. other suitable medium. At the start of heating, the temperature rises by passing abruptly through the metal windings of the secondary heating element h. As a result, on the one hand, increases the resistance of the secondary heating element and on the other hand, when excess starting temperature - about 1000 ° C will exhibit electron conductivity ceramic primary heating element 2 * As the temperature, the conductivity of the heating eleraentov 2 ^and A compensated, while the conductivity of the secondary heating element 4 is reduced to such an extent that it stops heating and the heating space δ. the furnace only heats the primary heating element 2 ·

V dósledku toho sa teplotně maximum presunie zo sekundárného ohríevacieho elementu 4 na primárný ohrievací element 2· ^Pr*· vhodnom usporiadaní možno dosiahnút to, že teplota sekundárného ohríevacieho elementu je podstatné nížšia než teplota v ohrievacom priestoru 2 pece. Pri ochladzovaní sa postupné zvyšuje odpor keramiky primárného ohríevacieho elementu 1 a teplotně maximum sa presunie na sekundárný ohrievací element 2· Tento mechanizmus umožňuje plynulé ohrievaníe a ochladzovanie sekundárného ohrievaceho elementu a nevystavuje vodivá keramiku nebezpeěenstvu náhlých teplotných zmien, príp. možnej deštrukcii.Consequently, the maximum temperature moves from the secondary heating element 4 to the primary heating element 2 · ^Pr * · suitable arrangement can be achieved that the temperature of secondary heating element is significantly lower than the temperature in the heating chamber 2 of the furnace. During cooling, the ceramic resistance of the primary heating element 1 gradually increases and the temperature maximum is shifted to the secondary heating element 2. possible destruction.

Teplotný spád medzi primárným ohrievacím elementom 2 ^a sekundárným ohrievacím elementom 4 sa zabezpečuje róznymi tienidlami, resp. izolacnými materiálmi. Sekundárný ohrievací element 2 3^e vyhotovený z bežne používaného kovového materiálu alebo z karbidu kremíka.The temperature gradient between the primary heater element 2 ^{and the} secondary heater element 4 is provided by different shades, respectively. insulating materials. The secondary heating element 23 ^is made of a commonly used metal material or silicon carbide.

Vysokoteplotnú laboratornu pec so sekundárným ohrievaním možno používat pri experimentoch, pri ktorých sa vyžaduje vypalovacíe prostredie s vysokým obsahom kyslika. S ohrievacím elementom, vyhotoveným zo zirkoničitej keramiky, možno ohrievat do teploty 2 000 °C a z thóričitej keramiky nad 2 000 °C.The high temperature laboratory furnace with secondary heating can be used in experiments requiring a high-oxygen firing environment. With a heating element made of zirconium ceramics, it is possible to heat up to a temperature of 2000 ° C and from thorium ceramics above 2000 ° C.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

High temperature laboratory furnace with secondary heating, characterized in that it consists of a primary heating element (1) made of conductive ceramic, to which a secondary heating element (4) is connected in parallel by the contacts (2 and 3).